第四章　变温水箱及其他辅助装置

第一节　变温水箱

变温水箱是体外循环心脏手术过程中, 为满足手术要求并在保证患者安全的前提下, 主动控制患者体温的一种设备。 在体外循环手术过程中, 需要通过变温水箱主动降低患者体温, 降低机体代谢率, 以保证患者安全及手术视野的清晰。 体外循环中, 患者的体温处于被动调节状态, 正常的体温自主调节机制暂时不发挥作用。 因此, 对于体外循环医师而言, 应熟悉正常机体的体温调节、 低温的病理生理及变温水箱功能特点, 以便根据需要控制患者的低温程度及复温速度, 从而保证患者的安全。

CPB 期间, 变温水箱与变温器通过热传导的方式来达到对机体的温度控制, 为了防止血液内溶解的气体在温度升高时溢出, CPB过程中需要对血液先变温后氧合或变温氧合同时进行。 人们在临床工作中更注重氧合器的热交换性能, 而忽略了变温水箱的重要性。 CPB手术当中温度的良好控制关系到术后患者康复的效果, 为了精确有效控温, 性能完善功能良好的变温设备就显得非常重要。 其中, 变温水箱是其中不容忽视的一个环节, 氧合器变温装置将在氧合器章节中详细叙述。

目前临床上常用的变温水箱主要有以下几种:

从开放性加冰水箱, 到自动制冷精确控温的多通路数字化水箱经历了不到20 年的发展。目前常用的新型Sarns 8000 水箱, 体积较大,灵活性较差, 但它采用多水槽, 多通路设计,使变温更加迅速有效。 该水箱除常规氧合器、变温毯接口外, 还设计有专门的心脏停搏液变温装置, 并可完全独立控制。 但是该水箱无内部的自循环装置, 需要在接口外连接带有控制阀的短路装置, 临床操作烦琐。

该类水箱Ⅱ、 Ⅲ型分别代表电子控温机械操作和电子控温电子操作的发展历程。 操作简单, 一目了然, 而且变温效果确实, 具有自动回吸功能, 是目前普遍使用的变温水箱。

Stöckert 3T 为目前市场上主流的Stöckert水箱, 该水箱具备两路温控, 三路通路设计,可同时接氧合器、 变温毯和停跳液灌注装置。该设备操作简单方便, 并可通过有线方式与体外循环机连接, 通过S5 或C5 的控制面板来控制水温变化。

可以通过HL20 主机对它实施远距离操控, 为双温区预控水温设计,配有两套输出管路, 电子阀控制出水比例。 内部设计采用大小水箱, 小水箱作为迅速制冷和加热使用, 大水箱做储备用。 因此变温速度快、 冷储备能力强, 每升降10℃≤2 分钟。 水箱容积>20L, 在深低温手术应用中优势明显。水箱能够自动祛除气泡, 实现快速预充。 同时, 水箱还设有Δt 值自动梯度升、 降温度控制系统, 能根据患者的实际体温, 自动调节变温速率, 显著提高了变温安全性, 避免了升、降温过快造成的气栓、 血液破坏等并发症。

是目前最先进的双温控环路水箱, 外观设计别致, PUR 材料的外壳表面光滑, 易于清洗, 并具有吸收噪声和防止静电的作用。 其压缩机功能强大, 可3.5 小时不间断制冰。 当水箱内冰块过少时, 压缩机会自动启动, 为了保证最大的制冷效果, 通常推荐机器始终处于运行状态, 不需要断开电源。即使关闭电源, 手术开始前外科准备期间的1～2 小时也可以制备足够的冰块。 术中使用可快速制冰, 降温能力为传统水箱的3 倍, 缩短了患者的降温时间。 同时, 还可对患者体温及心肌灌注温度实施快速、 独立控制。 采用平稳精确的电路控制技术, 经加热器加热的水直接由泵泵出水箱, 而不需要经过大水箱, 优化了热交换率, 缩短了复温时间。 自动控制阀门可以使水箱在升温复温间快速转换。 面板显示清晰的图标和数字, 使操作者一目了然, 温度范围1～41℃, 控制简单、 快速、 精确。 另外, 该水箱还具有注水速度快、 自动消除空气的作用, 可以回吸外部设施中的水防止污水溢出, 还配有压力和流量控制使变温更加科学合理、 操作得心应手。 水箱内的水可以加热到90℃, 自循环2～3 小时后, 液体可以被有效净化, 防止各种菌类滋生, 同时也避免了化学清洁剂的使用。 而且可以与计算机连接进行远距离遥控, 为适应未来信息数字化打下了基础。

目前市场上常见的便携式水箱主要有MEDTRONIC 和MAQUET 两种品牌。 此类型水箱主要用于ECMO 等生命辅助装置, 主要用于保温, 通常温度范围在33～39℃, 并不适用于体外循环。 体积小、 移动方便是最主要的优势, 通常可作为ECMO 装备的一部分。 需要特别注意的是, 该装置功率远小于体外循环的常规水箱, 且不具备降温功能, 如患者体温较高, 可能并不能达到满意的控温效果。

新一代的变温系统已经开始注重性价比和血液保护的问题。 随着科技的不断进步, 膜式氧合器和热交换器将趋向于小型化低预充; 变温水箱则会向更精确、 电脑化、 易操作、 多输出的方向发展。 降温可以通过血液直接制冷而不需要冷水的参与, 复温也可以通过对血液直接接触的物质加热来完成。 笨重的水管热交换器可能被计算机控制的变温系统所替代, 使用更加安全、 可靠、 有效。